工业废水处理技术进展
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关键词：零排放;工业废水;废水处理
现阶段，我国正面临着严重的水资源短缺问题，为了节约水资源，我国对工业废水处理提出了更高的要求，在此背景下，零排放理念的出现，为工业废水处理工作提供了指导。将零排放理念应用于工业废水处理技术研究中，将促进工业废水处理技术的发展与进步，从而彻底改变工业领域在废水处理工作中的粗放化生产方式，实现水资源污染的有效治理。目前，已经有越来越多的企业开始以零排放理念为指导，对废水处理技术进行了相应的研发，这也使越来越多更加高效的废水处理技术得以不断涌现，废水处理效率也得到了显著提高，这为我国的环境保护工作起到了巨大的积极作用。
1零排放理念介绍及特点
零排放理念的出现，为废水处理技术的发展起到了重要的指导作用。零排放理念是通过技术手段从工业排放的废水中提炼出溶解物，使处理后的水资源能够应用到其他工艺流程或领域中。例如煤化工产业所排放的废水中含有复杂的杂盐成分，而且废水排放量巨大，目前尚未出现较为有效的处理方法来进行解决，一般作为危废来进行处理。而通过零排放理念的指导，不仅使结晶工业废水中的废渣处理问题得到了有效解决，还能增加企业效益，从而促进工业企业的发展，使企业在废水处理成本上得到了有效节约。零排放理念的出现，为我国工业废水的有效处理提供了科学的理念支持，同时在我国环境保护中也发挥着至关重要的作用。我国在经济高速发展的同时，对环境保护进行高度重视，是实现我国可持续发展战略的关键所在。而零排放也已成为工业企业在环境保护中具有较强责任心的主要表现。不过，就目前来看，针对工业废水的零排放尚未出台强制性规定，由于环境监管对污染企业的处罚力度较低，这也使污染企业往往宁愿交罚款，也要排放大量的污水，这很明显对自然环境是非常不利的。而且，我国出台的政策在强制性上存在很大不足，污染企业往往只注重生产效益，提高生产效率，但对污水处理却并不重视，这是因为工业废水的零排放需要先进的处理设备与工艺技术支撑，而这就需要企业投入大量的人力与物力来进行科研，这会大幅增加企业的经济负担，进而造成工业企业对废水的零排放处理并不热衷，只有少数具有责任感的企业，才会将关注点转移到工业废水的零排放项目科研中。
2基于零排放理念的工业废水处理技术进展
2.1蒸发结晶技术
在工业废水处理中，废水在经过深度处理后，排出的污水中往往含有极高的盐分，这种污水又被称之为高盐废水。在零排放理念下，可利用蒸发结晶技术来达到零排放目的，蒸发结晶技术主要是通过蒸发的方式来进行处理的。现阶段，国内外已经研发出许多蒸发技术，如热力蒸汽再压缩蒸发技术、降膜式蒸汽再压缩循环蒸发技术以及多效蒸发技术等。其中蒸汽再压缩蒸发技术又被简称为MVR技术，该技术通过蒸发器来进行二次蒸汽生成，然后利用机械压缩机来对蒸汽进行压缩，通过在蒸汽中增加热焓来充当加热蒸汽，从而使料液始终处于沸腾状态，加热蒸汽则会冷凝转化为水，通过对蒸汽的热量进行回收，可使热效率得到显著提高，减少能量损耗。降膜式蒸汽再压缩循环蒸发技术则是以MVR技术为基础，通过降膜蒸发的方式，利用水循环泵和蒸发器来对高盐污水进行不断的循环处理，直至污水中的盐分达到特定浓度为止。在该技术中，通过单效蒸发器的应用可实现多效蒸发。现阶段，降膜式蒸汽再压缩循环蒸发技术已成为经济性最高、处理效果最好的高盐废水处理技术。多效蒸发技术通过多个蒸发器的连接来实现蒸发热源的逐级利用，从而使热能利用率得以有效提高，该技术具有简单灵活的应用优势，可单独采用该技术，也可将该技术与其他技术进行结合使用。目前，蒸发结晶技术在零排放实现上主要的难点及关键在于设备易结垢、堵塞、发泡，并且在投资上也相对较高。
2.2废水预浓缩技术
废水预浓缩技术可使工业废水的浓缩倍数提高，从而使蒸发结晶系统的进水量得以有效减少，使运行成本得到有效节约。目前，废水预浓缩技术主要包括正渗透、高效反渗透、震动膜以及纳滤膜等。其中，高效反渗透是以常规的反渗透手段为基础，通过工艺改进而形成的新技术。高效反渗透具有防粘污、堵塞和结垢等应用优势，同时不需要对设备进行经常的化学清洗，反渗透膜的膜通量要远高于常规的RO膜。震动膜则是以常规膜为基础而改进的一种新型工艺，其通过在震动装置上对膜进行固定，利用扭力弹簧作用来对膜组进行高频率扭动，使水与膜间产生剪切力，这样膜附近的水与污垢颗粒会进行湍动，从而降低了污染物的沉积速度，使结垢不易在膜表面中聚积。例如，神华神东电力公司便应用了震动膜工艺，从而大大提高了系统回收率，使回收率至少在95%以上，并且其余部分则可通过进口MVR技术来进行蒸发处理，从而实现了对工业废水的零排放处理。纳滤膜也是一种非常高效的过滤膜，其尤其适用于对降解较为困难、浓度较高的高盐有机废水进行处理。纳滤膜可针对废水中含有的部分低分子溶质、溶剂分子或低价离子，使其能够允许通过膜体，从而实现对废水进行分盐过滤的目的。纳滤膜是由聚电解质材料制作而成的，这使其在对废水进行过滤时，能够根据阴离子的不同价态，对废水中的污染物进行有选择性的截留。当纳滤膜对纯水进行过滤时，其膜表面会因官能团解离效应而使其具有本征正电性或负电性，通常来说，只有一价的阴离子，如氯离子盐能够透过纳滤膜，而如果阴离子为多价的盐，如硫酸离子形成的多价盐，则纳滤膜能够对其进行有效截留，正是凭借这种有选择截留的特性，使纳滤膜在过滤时，通常将其过滤现象叫作道南效应。纳滤膜凭借道南效应，可使高盐废水中的多价阴离子盐与一价阴离子盐实现初步分离，从而确保纳滤产水中的多价阴离子盐与一阶阴离子盐的浓度不断增大，而对于纳滤浓水来说，其内部含有的多价阴离子盐与一阶阴离子盐的浓度则不断减小，从而使纳滤产水与纳滤浓水能够与共饱和曲线尽量偏离，进而使蒸发结晶后的分盐效果得到显著提升。
3结语
总而言之，在零排放理念的指导下，实现工业废水处理的零排放已经成为我国工业领域发展的未来趋势，目前，已经有许多工业企业在工业废水中都实现了零排放目标，这也为我国工业领域对工业废水的有效处理提供了先例，相信在不久的将来，将会有越来越多的企业开始实行零排放理念。针对不同废水的性质来对最佳的废水处理工艺进行选择是至关重要的，其直接影响到废水处理设备的使用寿命。对于具有大量盐分的工业废水，建议采用蒸发结晶技术来进行处理，该技术在操作条件上较为温和，不过需要对反应器选材、发泡、结垢等问题进行注意，而利用浓缩预处理工艺，则可节约企业对设备的成本投入与使用费用，同时分盐纳滤膜的使用则可以使结晶盐的纯度进一步提升，减少后续危废处置的费用。
参考文献：
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作者：郑腾烁 单位：宝航环境修复有限公司
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